Đường dây nóng: 84-28-35210484

Tích hợp nguồn NLTT với hệ thống điện còn những thách thức

Thứ ba - 11/09/2018 02:01
Nguồn năng lượng tái tạo (NLTT) đang được phát triển mạnh mẽ và sẽ trở thành nguồn phát điện chính trong tương lai không xa tại hầu hết các nước trên thế giới khi thực hiện mục tiêu chống biến đổi khí hậu toàn cầu (Thỏa thuận Paris COP 21). 

 

 

Tuy nhiên, các nguồn điện NLTT như gió, mặt trời, sóng biển đều dựa vào những nguồn tài nguyên không kiểm soát được nên phụ thuộc rất nhiều vào khí hậu, thời tiết và địa điểm xây dựng. Vì vậy, việc tích hợp chúng với hệ thống điện (HTĐ) phải đối mặt với những thách thức rất lớn, đặc biệt, để đảm bảo độ tin cậy và ổn định cung cấp điện cần bổ sung thêm cho hệ thống điện nguồn công suất dự trữ với chi phí đầu tư nhiều tỷ USD.

Trong thời gian gần đây, NLTT đã trở thành một trong những nguồn năng lượng độc lập trong đời sống con người và nó sẽ là nguồn phát điện chính trong tương lai. Ngày nay, một số người có xu hướng sử dụng NLTT như năng lượng mặt trời, hoặc gió tại nhà, hoặc trên mảnh đất của họ. Khi đó người sử dụng được hai nguồn điện: một từ công ty kinh doanh điện và một từ nguồn NLTT tại chỗ, vì vậy việc tích hợp các nguồn tái tạo với lưới điện xoay chiều đã được thực hiện.
 
Tuy nhiên, việc kết nối này không dễ dàng thực hiện được. Đặc biệt, việc tích hợp sẽ phải đối mặt với những thách thức đáng kể nếu các nguồn NLTT công suất vừa và lớn đấu nối với HTĐ qua hệ thống lưới điện cao áp từ 110kV trở lên.
 
Như đã biết, hầu hết các nguồn năng lượng xanh đều dựa vào các nguồn tài nguyên không kiểm soát được. Nói cách khác, sản xuất điện từ NLTT đến từ các nguồn tài nguyên thiên nhiên như ánh nắng mặt trời, gió, hoặc sóng biển. Các loại nguồn này phát điện không liên tục và không ổn định, vì vậy việc tích hợp chúng với HTĐ phải đối mặt với những thách thức như:
 
1/ Chất lượng điện là một yếu tố quan trọng trong HTĐ nhằm đảm bảo tính ổn định và hiệu quả cao của hệ thống lưới điện, vì vậy chất lượng lý tưởng dẫn hệ thống hoạt động tốt với độ tin cậy cao và chi phí thấp hơn.
 
Ngược lại, chất lượng điện kém (dao động điện áp, tần số, sóng hài phát sinh từ các bộ biến đổi của nguồn NLTT…) gây bất lợi cho hoạt động của HTĐ cũng như các quy trình sản xuất công nghiệp, chi phí cao và hư hại thiết bị.
 
Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng, các vấn đề về chất lượng điện khiến nước Mỹ phải tiêu tốn khoảng 15 tỷ USD mỗi năm.
 
2/ Tính khả dụng của nguồn điện là một trong những mối quan tâm lớn nhất trong việc tích hợp nguồn NLTT với HTĐ: nguồn năng lượng mặt trời không phát điện vào ban đêm, và năng lượng gió phụ thuộc vào tốc độ của gió - nếu tốc độ gió bằng không hoặc rất thấp, tua bin sẽ không quay và kết quả là dòng điện không vào lưới.
 
Biến động công suất phát nhỏ sẽ không gây tác động đáng lo ngại, nhưng khi độ dao động lớn, thì yêu cầu đặc biệt phải được đặt ra. Tốc độ dao động công suất của các nguồn NLTT có thể thay đổi theo giờ, từng phút, hoặc thậm chí từng giây.
 
Trong trường hợp thay đổi chậm, thì tác động đến HTĐ không trầm trọng, nhưng nếu thay đổi với tốc độ cao, thì có thể phải đối mặt với nguy cơ, đặc biệt khi tích hợp nguồn NLTT - lưới điện quy mô lớn.
 
Tóm lại, để đảm bảo cho hệ thống NLTT - lưới điện vận hành được ổn định, tin cậy, cần có được nguồn công suất dự trữ đủ lớn để bù vào lượng công suất thiếu hụt do chênh lệch công suất khả dụng (cao - thấp) của các nguồn NLTT được tích hợp với HTĐ.
 
Theo báo cáo mới đây (tháng 5/2018) của nhóm chuyên gia Ngân hàng Thế giới về kết quả ngiên cứu sơ bộ "Tích hợp các mục tiêu NLTT vào HTĐ của Việt Nam", để đạt được mục tiêu phát triển NLTT theo Quy hoạch điện VII hiệu chỉnh (kịch bản BAU) thì độ tin cậy của HTĐ không bị tác động lớn đến năm 2030, nhưng đến 2035 sẽ phải đầu tư thêm khoảng 3 tỷ USD cho nguồn công suất dự trữ. Trong trường hợp giảm phát thải CO2 ở mức 25%, giảm nhiệt điện than khoảng 10% so với kịch bản BAU, thì phải đầu tư 49 tỷ USD chủ yếu cho nguồn NLTT và khoảng 12 tỷ USD cho nguồn công suất dự trữ của HTĐ đến năm 2035.
 
3/ Dự báo tổng thể: Trong các hệ thống điện dự báo là một chủ đề chính của hệ thống quản lý năng lượng đối với việc lập quy hoạch phát triển hệ thống lưới điện nhằm đảm bảo sự ổn định và độ tin cậy cao. Bởi vì hầu hết các công nghệ NLTT phụ thuộc vào thời tiết và các yếu tố môi trường nên dự báo khả năng phát điện là rất khó chính xác. Độ chính xác thường thu được trong trường hợp dự báo phụ tải của hệ thống phân phối điện - điều đó dẫn đến chất lượng hoạt động cao do sản xuất điện liên tục và đảm bảo nhu cầu phụ tải trong tương lai.
 
Đối với công nghệ NLTT, các nghiên cứu dự báo về khả năng phát của nguồn điện là yêu cầu thiết yếu và nếu khả năng phát của các nguồn điện chính là không liên tục, không kiểm soát được thì việc tích hợp NLTT - lưới điện trở nên khó khăn hơn.
 
Ngoài ra, mỗi công nghệ NLTT có những đặc điểm riêng của nó, vì vậy các nghiên cứu dự báo sẽ khác nhau.

Tác giả bài viết: Theo: Năng lượng Việt Nam

Nguồn tin: Trang thông tin điện tử ngành điện (http://icon.com.vn)

 Từ khóa: Năng lượng
Bạn đã không sử dụng Site, Bấm vào đây để duy trì trạng thái đăng nhập. Thời gian chờ: 60 giây